Флуктуация в различных сферах деятельности человека и в медицине. Флуктуация – что это

Флуктуацией называется отклонение какой-либо величины, вероятности или закона, от наиболее вероятного значения. Данное явление может быть применено к различным сферам человеческой деятельности. Она распространена по большей части в физике электричества, но также используется в обыденной жизни и литературных произведениях

Чем вызывается

До сих пор не было установлено точных причин появления флуктуации. Случай проявления такого отклонения заметил голландский физик – Хендрик Казимир. В его работе приведен пример квантовомеханических флуктуаций, под воздействием которых незаряженные частицы притягиваются друг к другу в вакууме.

Где возникают и к чему приводят

Явление наблюдается в различных дисциплинах в физике. Но чаще всего его описывают при изучении электрических сил атомов.

Металл

Доказано, что флуктуации приводят к хаотическому изменению характеристик заряженных частиц. Считается, что это вызвано тепловым эффектом, которые они вызывают при движении в проводнике. Их влияние можно заметить по выходному сигналу , который приобретает помехи и шумы.

Влияние температур, на появление флуктуаций и их интенсивность доказал шведский ученый Гарри Найквист, назвавший эффект «тепловым шумом». В своей работе он использовал в качестве проводника металлические стержни. Кристаллическая сетка металлов обладает большим количеством свободных электронов, способных передать заряд.

Однако малая длина их свободного пробега приводит к большим тепловым эффектам. Найквист доказал, что на появление отклонений влияет только температура проводника, в то время как разница потенциалов, приложенных к концам стержней, не оказывает существенного влияния на процесс.

Неметалл

Однако, при исследовании неметаллических электродов, тепловая теория не работает. Считается, что в них погрешности появляются из-за пространственного изменения частиц проводника. Причем степень отклонения величин потенциала заряженных частиц в них намного выше, чем в металле. В пример Найквисту, данный эффект имеет название «дробовой шум».

Степень частоты появления отклонений зависит наличия свободных ионов в материале и объеме, изучаемой среды. При исследовании газоразрядных катодов, были обнаружены медленные флуктуации. Их изменение было сопоставлено с изменением температуры емкости с ионами.

Полупроводники

Физические особенности полупроводников привели к тому, что в них образуются новые механизмы появления флуктуаций. Появление погрешности связывают с хаотичным процессом генерации и распределения электронов и дырок. Такой эффект был назван «генерационно-рекомбинационный шум. Так как в полупроводниках носителем зарядов являются частицы, из-за их теплового движения появляются отклонения, названные «диффузионный шум».

Полупроводниковые приборы объединяют в себе такие виды флуктуации как:

  • Дробовые.
  • Генерационно-рекомбинационные.
  • Диффузионные.

Распределяются погрешности по времени и интенсивности влияния носителя заряда. При пропускании низкочастотных токов через полупроводник, замечено появление погрешностей, вызванных дефектами в кристаллической решетке материала. Их назвали «модуляционными шумами».

Квантовая физика

Работающая с первостепенными элементами и порциями энергии квантовая физика, тоже сталкивается с данным явлением. Однако здесь оно проявляется в меньшей степени, являясь продуктом спонтанных излучений квантовых усилителей.

Флуктуация в обычной жизни

Большее влияние на жизнь человека оказывают электротехнические погрешности. Они связаны с параметрами проводников и источников питания. На их появление могут повлиять:

  • Возраст проводника.
  • Температура среды.
  • Целостность и чистота материала.
  • Нестабильности питания.
  • И другие физические дефекты.

Отклонения приводят к тому, что видоизменяется график амплитудно-частотной характеристики приборов.

Числовое значение

Физики смогли благодаря гармоническому осциллятору определить энергию самой устойчивой волны, к образованию которых приводит флуктуация. Для ее нахождения использовалась теория Альберта Эйнштейна и закон Джоуля-Ленца. При объединении формул получается формула Найквиста.

Обыденная жизнь

Понятие флуктуации в обычной жизни применяется, когда нужно указать на отклонение от наиболее вероятного результата . В книге братьев Стругацких «Стажеры». В ней человека называли «Гигантской флуктуацией», это связывали с большим отклонением событий его жизни от теории вероятности. Его преследовала череда событий, которые были настолько маловероятны, что нарушали законы математики. Таким образом, понятие из научного мира удачно интегрировалось в повседневный обиход человека.

1. Родовой термин, характеризующий любое колебание или любое периодическое изменение. 2. В биологии – небольшая вариация формы и структуры внутри вида. Ср. здесь с мутацией. 3. В статистике – вариация статистически рассчитанного значения по сравнению с последовательными выборками. 4. В восприятии – изменения в воспринимаемом объекте, когда нет никаких объективных изменений в физическом стимуле. Это последнее значение также выражается термином флуктуация внимания, хотя такие перцептивные изменения не обязательно являются результатом смещения внимания, а могут быть вызваны основными физиологическими процессами, например эффектом адаптации.

Флуктуация

лат. fluctuatio – колебание) – 1. любое колебание или любое периодическое изменение; 2. в биологии – небольшая вариация формы, структуры данного вида; 3. в статистике – вариация статистически расчитанного значения по сравнению с последовательными выборками; 4. в восприятии – изменения в воспринимаемом объекте, когда нет никаких объективных изменений в физическом стимуле; могут быть связаны с колебаниями внимания, эффектом адаптации; 5. в психопатологии – клинически значимые колебания внимания, ясности сознания и активности, связанные с психическим расстройством.

ФЛУКТУАЦИЯ

ФЛУКТУАЦИЯ

(лат. fluctuatio - беспокойное движение). Колыхание, колебание, колебательное движение жидкостей, особенно чувство зыбления, испытываемое рукою при наложении её на плоскость, заключающую в себе жидкость, как напр. при нарывах.

Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка.- Чудинов А.Н. , 1910 .

ФЛУКТУАЦИЯ, ФЛЮКТУАЦИЯ

[лат. fluctuation - колебание, нестойкость] - цикличное колебание, нестабильность; отклонение от состояния равновесия, от нормы.

Словарь иностранных слов.- Комлев Н.Г. , 2006 .

Флуктуа́ция

Флюктуация (лат. fluctuatio колебание)

1) случайное отклонение величины, характеризующей систему из большого числа частиц, от её среднего значения; напр, временное, случайное отклонение от равномерного распределения молекул в газе или жидкости, возникающее в результате теплового движения, или ф. плотности населения в пределах страны;

2) мед. ощущение одной рукой колыхания, получаемого при толчкообразных движениях пальцев другой руки над скоплениями жидкости в полостях.

Новый словарь иностранных слов.- by EdwART, , 2009 .

Флуктуация

и флюктуация, флуктуации, мн. нет, ж. [латин. fluctuatio – колебание ] (науч.). Колебание.

Большой словарь иностранных слов.- Издательство «ИДДК» , 2007 .

Флуктуация
флюктуация

и, ж. ( лат. flūctuātio колебание).
спец. Случайное отклонение величины, характеризующей систему из большого числа элементов, от ее среднего значения. Ф . молекул в жидкости . Ф . плотности населения .
|| Ср. дисперсия .

Толковый словарь иностранных слов Л. П. Крысина.- М: Русский язык , 1998 .


Синонимы :
  • ФЛУАТЫ
  • ФЛУОЦЕРИТ

Смотреть что такое "ФЛУКТУАЦИЯ" в других словарях:

    флуктуация - случайные изменения; отклонение, флюктуация Словарь русских синонимов. флуктуация сущ., кол во синонимов: 4 колебание (59) … Словарь синонимов

    Флуктуация - (англ. fluctuation) Феномен виртуализации психологии эстетического восприятия. В восприятии виртуальной реальности участвует ряд органов чувств. Колеблющееся, мерцающее, зыбкое, текучее «флуктуационное» восприятие, спровоцированное… … Энциклопедия культурологии

    ФЛУКТУАЦИЯ - и флюктуация, флуктуации, мн. нет, жен. (лат. fluctuatio Колебание) (научн.). Колебание (см. колебаться в 1 и 4 знач.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

    ФЛУКТУАЦИЯ - (от лат. fluctuatio колебание) англ. fluctuation; нем. Fluktuation. 1. В генетике общее название случайных колебаний выраженности наследуемого признака у генетически родственных особей. 2. В математической статистике случайные отклонения значений … Энциклопедия социологии

    ФЛУКТУАЦИЯ - От. лат. fluctuatio волнение, колебание 1. Колебания обменного курса 2. Многократно изменяющееся значение величины, размах ее колебаний Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

    флуктуация - EN fluctuations set of unwanted non periodic deviations of relatively long duration with respect to an average value of the measured or supplied quantity, which occur more or less randomly NOTE - Fluctuation are… … Справочник технического переводчика

    флуктуация - 3.4 флуктуация: Случайное отклонение значения физической величины от ее среднего значения. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    Флуктуация - (от лат. fluctuatio колебание) термин, характеризующий любое колебание или любое периодическое изменение. В квантовой механике случайные отклонения от среднего значения физических величин, характеризующих систему из… … Википедия

    флуктуация - fliuktuacija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Atsitiktinio dydžio vertės nuokrypis nuo jo vidutinės vertės, pvz.: slėgio fliuktuacija, elektros srovės stiprio fliuktuacija, įtampos fluktuacija. atitikmenys: angl.… …

    флуктуация - fliuktuacija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Nereguliarus laikinis dydžio kitimas tarp dviejų ribinių verčių. atitikmenys: angl. fluctuation vok. Fluktuation, f; Schwankung, f rus. флуктуация, f pranc. fluctuation, f … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Книги

  • Код бестселлера , Мэттью Джокерс. «Если верить расхожему мнению, любой бестселлер – аномалия. Удачная флуктуация на рынке. Интересный мутант. Черный лебедь. Но если это правда, то, единожды найдя писателя, способного выдавать… Купить за 249 руб электронная книга

Флуктуациями называют небольшие нерегулярные, хаотические изменения какой-либо физической величины. Так изменяется, например, длина колонны марширующих солдат, и если мы говорим, что колонна растянулась на сто метров, то мы хорошо понимаем, что это ее средняя длина и что в разные моменты времени она может быть на несколько метров длиннее или короче.

В физике под флуктуациями обычно понимают хаотические изменения какой-либо величины, связанные с тепловыми движениями или же с квантовыми эффектами (см. Квантовая механика). Известно, что температура одноатомного газа определяется кинетической энергией атомов. Но из-за столкновений атомов энергия каждого из них не остается постоянной, а все время изменяется. Если взять большой объем газа, то энергия, усредненная по всем атомам, будет практически постоянна. Если же газа в сосуде мало, то флуктуации энергии будут больше. Величина флуктуации обратно пропорциональна корню квадратному из числа частиц N. Это значит, что температура T 0 газа, находящегося в тепловом равновесии, на самом деле не строго равна T 0 , а изменяется все время в пределах от T 0 − ∆T до T 0 + ∆T, где величина ∆T ≅ (1/√N)T. Так как число атомов обычно велико, то ∆T очень мало (напомним, что 4 г гелия содержат N A ≅ 6 10 23 частиц).

Флуктуируют и другие физические величины. Давление газа на стенку сосуда складывается из ударов отдельных частиц. Его можно считать постоянным только за такие промежутки времени, когда число ударов о стенку очень велико. И в этом случае флуктуация давления пропорциональна 1/√N: ∆p ~ (1/√N)p.

Если в газе или в жидкости находится маленькая пылинка, то из-за хаотических ударов молекул с разных сторон ее координаты будут хаотически изменяться. Пылинка будет двигаться по хаотической траектории. Это явление, называемое броуновским движением , было объяснено А. Эйнштейном и послужило в свое время доказательством реальности существования молекул.

Флуктуации температуры и давления газа измерить трудно. Сравнительно проще измерить флуктуации электрических величин. Так, в проводнике, не подсоединенном ни к какому источнику тока, возникает флуктуационный ток, величина и направление которого хаотически изменяются. Такой флуктуационный ток или связанную с ним флуктуационную электродвижущую силу можно вычислить и измерить. Её величина оказывается пропорциональной √T. Так как в формулы входит абсолютная температура, то измерение флуктуации проводят для точного определения температуры.

В потоке света, в лазерном пучке причиной флуктуации служит также квантовая природа света : свет поступает на прибор не непрерывным потоком, а квантами , временные интервалы между которыми хаотически изменяются.

Измерение квантовых флуктуаций, зависящих от температуры, используют в метрологии.

Прежде чем дать определение флюктуации, определим, результатом чего она является. Пальпация – это метод, используемый в клинических целях, который позволяет с помощью осязания определять физические свойства органов и тканей, их реакцию на внешние воздействия, а также некоторые их функциональные свойства.

Что такое пальпация?

При обнаружении какого-либо новообразования в области лица , пальпацию совершают следующим образом: прощупывают одной рукой, при этом голову пациента необходимо удерживать в нужном для исследования положении. Ни в коем случае пальпацию нельзя начинать с зоны поражения. Ее очередность зависит от анатомической части и местонахождением патологии. Пальпацию необходимо делать в направлении от здоровой области кожи к больной области.

Все утолщения, неровности, припухлости, а также болезненность и другие аналогичные изменения фиксируют, пристальное внимание при этом обращают на состояние лимфатического аппарата . При обнаружении воспалительной области необходимо определить:

Важнейшим и зачастую решающим значением является проведение пальпаторного исследования лимфатических узлов. Необходимо определить за счет пальпации состояние подчелюстных, подбородочных и шейных лимфатических узлов, ведь при их увеличении существует риск возникновения ряда болезней челюстно-лицевой области (воспалительные процессы, злокачественные новообразования и другие специфические процессы). Помимо прочего, эти регионарные лимфатические узлы увеличиваются при следующих заболеваниях:

  • туберкулез;
  • лимфогранулематоз;
  • лимфолейкоз;
  • другие заболевания.

После проведения пальпации и внешнего осмотра, получают данные об изменениях челюстно-лицевой области. Далее исследуют ее отдельные анатомические образования.

При проведении пальпации необходимо определить присутствие или отсутствие симптома флюктуации (симптом наличия жидкости в замкнутом пространстве), указывающего на скопление гноя или другой характерной жидкости. Далее пойдет речь о таком термине, как флюктуация.

Что такое флюктуация?

Признаком наличия жидкости (крови, гноя, выпота) в изолированной полости с упругими стенками называют флюктуацией. Жидкость обладает способностью равномерной передачи давления во все стороны. На этом собственно и основана теория флюктуации.

Для того чтобы выявить флюктуацию, необходимо резко, но не сильно надавить на область, которую исследуют. При этом возникает ощущение зыбления в виде волны, приподнимающая пальцы - это пальпируемая поверхность совершает пружинящие движения. Это явление чаще всего четко можно определить при небольшом скоплении транссудата в полостях, расположенных на поверхности.

Если гнойник незначителен, стенки полости толстые и гнойник расположен в глубине тканей – в таком случае принято говорить, что флуктуация либо сомнительна, либо вообще отсутствует. В таких ситуациях серьезную помощь способна оказать диагностическая пункция . Приведем определение этого понятия. Пункция - лечебная или диагностическая манипуляция, которая предполагает прокол тканей дефективного образования, стенок сосуда, половых органов или полостей тела троакаром или иглой.

Истинная флюктуация определяется в направлениях, причем любых взаимно перпендикулярных. Также в противоположность истинной существует ложная флуктуация , появляющаяся при пальпации мягкотканных опухолей (липомы), упругих тканей и определяемая лишь в одном направлении.

Существует разновидность флюктуации. Этот термин назвали ундуляцией , который означает, что ударная волна через накопившуюся в большой полости жидкость, распространяется на ее стенку (крупная киста, асцит, обширная флегмона). Ундуляцию можно вызвать, если одной рукой сильнее поколачивать исследуемое место, при этом ладонь другой руки будет ощущать движение жидкости.

Понятие флуктуации в физике и других науках

Давайте разберемся, что такое флуктуация. Флуктуация - любое изменение, происходящее периодически. В квантовой механике флуктуация представляет собой отклонение от среднего значения случайной величины. Эти отклонения возникают за счет теплового движения частиц или квантово-механического эффекта.

Сильное рассеивание света и потеря прозрачности, называемое опалесценцией , является результатом флуктуации плотности вещества вблизи критических точек.

Квантово-механические эффекты вызывают флуктуации, причем они существуют даже при температуре абсолютного нуля. Флуктуации неустранимы в принципе.

Термин флуктуация упоминается и в литературе , а именно в жанре фантастики. Братья Стругацкие в своем произведении «Стажёры» использовали флуктуацию. Герой повести Жилин рассказывает про встречу с одним человеком, который называет себя «Гигантской флюктуацией». На события, связанные с этим человеком, теория вероятности, как он сам утверждал, не распространялась. С ним происходили необъяснимые события настолько регулярно, что вся теория при этом ломалась.

Что такое электрические флуктуации

Электрические флуктуации – беспорядочные варьирования потенциалов, зарядов и токов в электрических цепях и линиях передачи. Образуются путем теплового движения зарядоносителей, а также другими различными физическими процессами, протекающими в веществе, которые обусловлены корпускулярной природой электричества (естественные электрические флуктуации), а также изменениями случайного характера и нестабильностью характеристик цепей (технические электрические флуктуации). Возникают в ионных и электронных приборах, проводниках и, конечно, в атмосфере, в которой распространяются радиоволны.

Вследствие электрических флуктуаций появляются ложные сигналы - шумы на выходе усилителей электрических сигналов, которые приводят к ограничению их чувствительности и помехоустойчивости, уменьшению стабильности генераторов и устойчивости систем автоматического регулирования и т.д.